【控制语句】switch陷阱

经典中的隐藏关卡

学习任何一门编程语言，一定会遇到switch语句。switch的语法本身比较简单，大理石丛书之《Thinking in Java》也没为它消耗太多章节，仅从3个方面进行了解释和强调：

(1)switch是用来做选择的
(2)请注意选择因子的类型
(3)一定要写break语句

抛开"JDK8+支持了更丰富的选择因子数据类型"不谈，switch好像没啥可琢磨的。但，《Thinking in Java》却在示例代码中隐藏了一句匪夷所思的暗语：~~~~

To quiet the compiler

于是高老爷子就这样再次给我们埋下了语法彩(陷)蛋(阱)。。。

琢磨

您当然可以说，实战的时候，谁会把default放在case的前面？这显然违反了各大厂的编程规范啊！
的确如此，无论是阿里，还是谷歌，各大厂的编程规范都会这么约束：

(1)case语句一定要记得加break
(2)default放在所有case的最后

那么，编程规范为什么要这么约束呢？如果不遵循约束有怎样的后果呢？
根据编程规范，可以知道，失去了约束，我们将面对4种场景：

1.case语句加上了break，且default语句在所有case的最后
2.case语句加上了break，但default语句穿插于case之间
3.case语句未加上break，且default语句在所有case的最后
4.case语句未加上break，但default语句穿插于case之间

场景1：case语句加上了break，且default语句在所有case的最后

• 如果case匹配上了，结果就是执行第一个匹配的case，然后就返回了

• 如果case未匹配上，结果就是执行default，然后就返回了

场景2：case语句加上了break，但default语句穿插于case之间

• 如果case匹配上了，结果就是执行第一个匹配的case，然后就返回了

• 如果case未匹配上，结果就是执行default，然后就返回了

场景3：case语句未加上break，且default语句在所有case的最后

• 如果case匹配上了，结果就是执行第一个匹配的case，但一直到第一次出现break才返回

但，马上就会有人反对：“会不会是因为default是一定会执行的呢？”，那我们再来证明一下：

• 如果case未匹配上，结果就是执行default，然后就返回了

场景4：case语句未加上break，但default语句穿插于case之间

• 如果case匹配上了，结果就是执行第一个匹配的case，但一直到第一次出现break才返回

• 如果case未匹配上，结果就是执行default，但一直到第一次出现break才返回

琢磨的结论

场景1~场景3得到的结论都一样：如果能找到第一个匹配的case，则一直到第一次出现break才返回
场景4做出了进一步的补充：如果找不到第一个匹配的case，就执行default，一直到第一次出现break才返回

这也是编程规范为什么会进行约束——成本和效率——如果对break和default顺序不加约束，实战中，您将陷入预期结果的迷局！

继续琢磨

写到这里，似乎我们已经完全理解了switch。但，我们存在一个逻辑漏洞：我们把JDK当做黑盒，反推switch的规律——即，假定高老爷子是“上帝”，写了一段绝对正确的代码——好吧，让我们开启JVM理(秃)解(头)之旅。

来，先看一段，高老爷子将switch翻译成lookupswitch，指令匹配到2，PC寄存器指引着我们跳转到
38号指令(38、41、42号指令共同完成了System.out.println(2))，PC寄存器继续指引着我们跳转到45号指令，45号指令又跳转到56号指令，return了。

到这里，我们可以知道高老爷子定义了一张“switch决策表”，决策表中每个case分支都会在编译期记录对应的代码块的地址，case和default的顺序并不会决定到底哪个分支会被执行，真正影响执行结果的是决策表之后那些代码块最后一句goto，加了break就有goto，没加break就没有goto！

我们再来看看default穿插在case中的代码示例：

至此，我们打开了高老爷子的黑盒，我们可以升华一下对switch的理解：

1.switch会被JVM转换为switch决策表+case代码块，决策表仅记录决策因子和case代码块地址
2.break会被JVM转换为goto return
3.如果能找到第一个匹配的case，JVM就会跳转到决策表之后的case对应的代码块，如果找不到第一个匹配的case，JVM就会跳转到default对应的代码块。
4.无论这个代码块是case的还是default的，没有break(即，没有goto语句)，JVM就继续执行下一个代码块，直到遇到第一个break

琢磨的最后

朱光潜先生的随笔《咬文嚼字》，告诉我们无论阅读或写作，都要有咬文嚼字的精神，方能追求艺术的完美。编程亦如此——Java有很多类似的语法细节，经典著作中往往只是一句容易被忽略的话，却可能引发一个诡异的网上问题。
细品Java，可以先将JVM看作黑盒，找规律——这里找到的规律往往需要记忆。再将JVM看作白盒，找本质——这里找到的本质又可以减少规律的记忆负担。
好，恭喜您，您又变强了一点点。